Ciclo Del Nitrógeno 47625o
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Ciclo del Nitrógeno Astrid Dayana Burbano Chávez Brian Alejandro Cáceres Munar Johana Katherine Mora Yanquen María Paula Preciado Briñez Daniela Riaño Galvis
Nitrógeno Es un elemento esencial para los seres vivos ya que es un componente fundamental del ADN, ARN y las proteínas. El nitrógeno es un elemento muy versátil que existe en forma orgánica e inorgánica.
Un gran número de transformaciones bioquímicas de nitrógeno son posibles ya que el nitrógeno se encuentra en la naturaleza en gran número de estados de oxidación: amonio (-3), nitrógeno molecular (+0), óxido de nitrógeno (+1), nitrito (-3) y nitrato (+5). La forma más abundante de nitrógeno en la atmósfera es el nitrógeno molecular (N2) que es la especie menos reactiva.
El ciclo nitrógeno consiste en varios depósitos y procesos mediante los cuales se intercambia nitrógeno. Los procesos principales que componen el ciclo del nitrógeno son: -La fijación e incorporación de nitrógeno - Mineralización -Nitrificación -Desnitrificación
1.Fijación 95.2 %Nitrógeno Gaseoso 2.3 % Nitrógeno Orgánico 2.5 % Nitrógeno Fijado
fijación biológica
La fijación biológica del nitrógeno consiste en la incorporación del nitrógeno atmosférico, a las plantas, gracias a algunos microorganismos, principalmente bacterias y cianobacterias que se encuentran presentes en el suelo y en ambientes acuáticos. En la fijación de nitrógeno el N2 se convierte en amonio. Este proceso es esencial porque es la única manera en la que los organismos pueden obtener el nitrógeno directamente de la atmósfera.
Fijación
Capacidad de romper el triple enlace
fijación biológica ●
Requiere de un complejo múltiples centros redox
enzimático
con
●
formado por dos proteínas: una reductasa, que aporta los electrones con elevado poder reductor y una nitrogenasa que utiliza estos electrones para reducir el N2 a NH3
●
La transferencia de electrones desde el componente reductasa al componente nitrogenasa está acoplada a la hidrólisis de ATP por parte de la reductasa
●
La ruptura del piruvato a acetil CoA + CO2 da el potencial reductor necesario para reducir la ferredoxina.
●
La dinitrogenasa es tiene las capacidad transferir electrones de un agente reductor como lo son la ferridoxina, flavodoxina a la dinitrogenasa reductasa
●
La unión y ruptura de ATP en ADP + Pi es requerida también para bajar el potencial de reducción de la nitrogenasa y hacer posible la ruptura del enlace covalente triple entre los dos átomos de N.
fijación biológica
●
La reacción biológica genera al menos un mol de H2 , además de dos moles de NH3 por cada mol de N2 .
●
Los 8 e- de elevado potencial proceden de la ferredoxina reducida, generada durante la fotosíntesis o procesos oxidativos. Por cada molécula de N2 reducida se hidrolizan al menos 16 moléculas de ATP
fijación biológica
N2 + 8H+ + 8e− + 16 ATP → 2NH3 + H2 + 16ADP + 16 Pi ●
La nitrogenasa sólo funciona en ausencia de oxígeno, las bacterias deben de alguna forma aislar la enzima de su o.
● Algunas estrategias utilizadas por las bacterias para aislarse del oxígeno son: vivir debajo de las capas de moco que cubren a las raíces de ciertas plantas, o bien, vivir dentro de engrosamientos especiales de las raíces, llamados nódulos, en leguminosas como los porotos (parecidas a las alubias), las arvejas y árboles como el tamarugo (Rhizobium).
Toma del nitrógeno La toma del Nitrógeno NH4
N orgánico.
El amonio producido por el nitrógeno que fija la bacteria es usualmente incorporado compuestos de nitrógeno orgánico, ya sea por la planta anfitriona, por la misma bacteria, o por otro organismo del suelo.
2. Mineralización o Amonificación. Después de que el nitrógeno se incorpora a la materia orgánica, éste se vuelve a convertir en nitrógeno inorgánico mediante el proceso de mineralización desarrollado por bacterias. -
Cuando los organismos mueren, los organismos descomponedores (como las bacterias y los hongos) consumen la materia orgánica y llevan al proceso de descomposición. Durante este proceso, una cantidad significativa del nitrógeno contenido dentro del organismo muerto se convierte en amonio. Una vez que el nitrógeno está en forma de amonio, está también disponible para ser usado por las plantas o para transformaciones posteriores transformándolo en nitrato (NO3 - ) a través del proceso llamado nitrificación.
Nitrificación Una vez que el nitrógeno está en forma de amonio, está de nuevo disponible para ser usado por los productores primarios o para ser transformado a nitrato a través del proceso de nitrificación que requiere la presencia de oxígeno.
El proceso de nitrificación tiene algunas importantes consecuencias Los iones de amonio tienen carga positiva y por consiguiente se pegan a partículas y materias orgánicas del suelo que tienen carga negativa. La carga positiva previene que el nitrógeno del amonio sea barrido (o lixiviado) del suelo por las lluvias.
● El ión de nitrato con carga negativa no se mantiene en las partículas del suelo y puede ser barrido del perfil de suelo. Esto lleva a una disminución de la fertilidad del suelo y a un enriquecimiento de nitrato de las aguas corrientes de la superficie y del subsuelo (contaminación).
Desnitrificación En la desnitrificación las formas oxidadas de nitrógeno como nitrato y nitrito se convierten en N2 y óxido nitroso gas (N2O). Por su lugar en el ciclo del nitrógeno este proceso es el opuesto a la fijación del nitrógeno. Lo realizan ciertas bacterias heterótrofas, como Pseudomonas fluorescens, para obtener energía.
El proceso sigue unos pasos en los que el átomo de nitrógeno se encuentra sucesivamente bajo las siguientes formas:
Bacterias desnitrificadoras Pseudomonas
Cornebacterium
Bacillus
Cytophata
Spirillum,
Thiobacillus
Hyphomicrobium
Alcaligenes
Agrobacterium,
Pseudomonas fluorescens,
Acinetobacter,
P. Aeruginosa
Propionobacterium
P. denitrificans
BIBLIOGRAFÍA 1. http://www.iib.unsam.edu.ar/archivos/docencia/licenciatura/biotecnologia/20 17/QuimicaBiol/1495120476.pdf
1. https://elblogverde.com/contaminacion-del-agua/
1. http://cv.uoc.edu/web/~mcooperacion/Postgrau/Gaia/Ecologic/Ecologica/Ag ua/Desnitrificacion.html
Nitrógeno Es un elemento esencial para los seres vivos ya que es un componente fundamental del ADN, ARN y las proteínas. El nitrógeno es un elemento muy versátil que existe en forma orgánica e inorgánica.
Un gran número de transformaciones bioquímicas de nitrógeno son posibles ya que el nitrógeno se encuentra en la naturaleza en gran número de estados de oxidación: amonio (-3), nitrógeno molecular (+0), óxido de nitrógeno (+1), nitrito (-3) y nitrato (+5). La forma más abundante de nitrógeno en la atmósfera es el nitrógeno molecular (N2) que es la especie menos reactiva.
El ciclo nitrógeno consiste en varios depósitos y procesos mediante los cuales se intercambia nitrógeno. Los procesos principales que componen el ciclo del nitrógeno son: -La fijación e incorporación de nitrógeno - Mineralización -Nitrificación -Desnitrificación
1.Fijación 95.2 %Nitrógeno Gaseoso 2.3 % Nitrógeno Orgánico 2.5 % Nitrógeno Fijado
fijación biológica
La fijación biológica del nitrógeno consiste en la incorporación del nitrógeno atmosférico, a las plantas, gracias a algunos microorganismos, principalmente bacterias y cianobacterias que se encuentran presentes en el suelo y en ambientes acuáticos. En la fijación de nitrógeno el N2 se convierte en amonio. Este proceso es esencial porque es la única manera en la que los organismos pueden obtener el nitrógeno directamente de la atmósfera.
Fijación
Capacidad de romper el triple enlace
fijación biológica ●
Requiere de un complejo múltiples centros redox
enzimático
con
●
formado por dos proteínas: una reductasa, que aporta los electrones con elevado poder reductor y una nitrogenasa que utiliza estos electrones para reducir el N2 a NH3
●
La transferencia de electrones desde el componente reductasa al componente nitrogenasa está acoplada a la hidrólisis de ATP por parte de la reductasa
●
La ruptura del piruvato a acetil CoA + CO2 da el potencial reductor necesario para reducir la ferredoxina.
●
La dinitrogenasa es tiene las capacidad transferir electrones de un agente reductor como lo son la ferridoxina, flavodoxina a la dinitrogenasa reductasa
●
La unión y ruptura de ATP en ADP + Pi es requerida también para bajar el potencial de reducción de la nitrogenasa y hacer posible la ruptura del enlace covalente triple entre los dos átomos de N.
fijación biológica
●
La reacción biológica genera al menos un mol de H2 , además de dos moles de NH3 por cada mol de N2 .
●
Los 8 e- de elevado potencial proceden de la ferredoxina reducida, generada durante la fotosíntesis o procesos oxidativos. Por cada molécula de N2 reducida se hidrolizan al menos 16 moléculas de ATP
fijación biológica
N2 + 8H+ + 8e− + 16 ATP → 2NH3 + H2 + 16ADP + 16 Pi ●
La nitrogenasa sólo funciona en ausencia de oxígeno, las bacterias deben de alguna forma aislar la enzima de su o.
● Algunas estrategias utilizadas por las bacterias para aislarse del oxígeno son: vivir debajo de las capas de moco que cubren a las raíces de ciertas plantas, o bien, vivir dentro de engrosamientos especiales de las raíces, llamados nódulos, en leguminosas como los porotos (parecidas a las alubias), las arvejas y árboles como el tamarugo (Rhizobium).
Toma del nitrógeno La toma del Nitrógeno NH4
N orgánico.
El amonio producido por el nitrógeno que fija la bacteria es usualmente incorporado compuestos de nitrógeno orgánico, ya sea por la planta anfitriona, por la misma bacteria, o por otro organismo del suelo.
2. Mineralización o Amonificación. Después de que el nitrógeno se incorpora a la materia orgánica, éste se vuelve a convertir en nitrógeno inorgánico mediante el proceso de mineralización desarrollado por bacterias. -
Cuando los organismos mueren, los organismos descomponedores (como las bacterias y los hongos) consumen la materia orgánica y llevan al proceso de descomposición. Durante este proceso, una cantidad significativa del nitrógeno contenido dentro del organismo muerto se convierte en amonio. Una vez que el nitrógeno está en forma de amonio, está también disponible para ser usado por las plantas o para transformaciones posteriores transformándolo en nitrato (NO3 - ) a través del proceso llamado nitrificación.
Nitrificación Una vez que el nitrógeno está en forma de amonio, está de nuevo disponible para ser usado por los productores primarios o para ser transformado a nitrato a través del proceso de nitrificación que requiere la presencia de oxígeno.
El proceso de nitrificación tiene algunas importantes consecuencias Los iones de amonio tienen carga positiva y por consiguiente se pegan a partículas y materias orgánicas del suelo que tienen carga negativa. La carga positiva previene que el nitrógeno del amonio sea barrido (o lixiviado) del suelo por las lluvias.
● El ión de nitrato con carga negativa no se mantiene en las partículas del suelo y puede ser barrido del perfil de suelo. Esto lleva a una disminución de la fertilidad del suelo y a un enriquecimiento de nitrato de las aguas corrientes de la superficie y del subsuelo (contaminación).
Desnitrificación En la desnitrificación las formas oxidadas de nitrógeno como nitrato y nitrito se convierten en N2 y óxido nitroso gas (N2O). Por su lugar en el ciclo del nitrógeno este proceso es el opuesto a la fijación del nitrógeno. Lo realizan ciertas bacterias heterótrofas, como Pseudomonas fluorescens, para obtener energía.
El proceso sigue unos pasos en los que el átomo de nitrógeno se encuentra sucesivamente bajo las siguientes formas:
Bacterias desnitrificadoras Pseudomonas
Cornebacterium
Bacillus
Cytophata
Spirillum,
Thiobacillus
Hyphomicrobium
Alcaligenes
Agrobacterium,
Pseudomonas fluorescens,
Acinetobacter,
P. Aeruginosa
Propionobacterium
P. denitrificans
BIBLIOGRAFÍA 1. http://www.iib.unsam.edu.ar/archivos/docencia/licenciatura/biotecnologia/20 17/QuimicaBiol/1495120476.pdf
1. https://elblogverde.com/contaminacion-del-agua/
1. http://cv.uoc.edu/web/~mcooperacion/Postgrau/Gaia/Ecologic/Ecologica/Ag ua/Desnitrificacion.html
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